1959年東京生まれ。京都大学卒。米国ハーバード大学医学部博士研究員、京都大学助教授などを経て、青山学院大学教授。2013年4月より、ロックフェラー大学客員教授としてNYに赴任中。
サントリー学芸賞を受賞したベストセラー『生物と無生物のあいだ』、『動的平衡　生命はなぜそこに宿るのか』などの著作を通じて、「生命とは何か」をわかりやすく伝えている。ほかに『できそこないの男たち』『世界は分けてもわからない』『ルリボシカミキリの青』、阿川佐和子さんとの共著『センス・オブ・ワンダーを探して』『動的平衡2 生命は自由になれるのか』『福岡ハカセの本棚』『生命の逆襲』など、著書多数。
フェルメール好きとしても知られ、全世界に散らばる鑑賞可能なフェルメール全作品34点を踏破した旅の紀行『フェルメール 光の王国』を出版。2012年に銀座で開催された「フェルメール 光の王国展」の監修および、館長もつとめた。